液冷服务器技术路线对决:冷板式占比 80%,浸没式成未来方向
【摘要】 AI大模型训练、量子计算等高性能计算场景持续爆发,数据中心单机柜功率密度早已突破传统界限——从过去的5-10kW一路飙升至40kW以上,部分高端机架甚至突破140kW大关。传统风冷技术在这种高密算力场景下彻底“力不从心”,不仅会因散热不及时导致设备降频、故障率上升,还会让数据中心PUE(能源使用效率)居高不下,难以满足绿色低碳的发展要求。液冷技术凭借远超空气的热传导效率,成为解决这一痛点的核...
AI大模型训练、量子计算等高性能计算场景持续爆发,数据中心单机柜功率密度早已突破传统界限——从过去的5-10kW一路飙升至40kW以上,部分高端机架甚至突破140kW大关。传统风冷技术在这种高密算力场景下彻底“力不从心”,不仅会因散热不及时导致设备降频、故障率上升,还会让数据中心PUE(能源使用效率)居高不下,难以满足绿色低碳的发展要求。液冷技术凭借远超空气的热传导效率,成为解决这一痛点的核心方案,而冷板式与浸没式两大技术路线的竞争与互补,正主导着行业发展方向:目前冷板式以80%的市场占比坐稳商业化落地的主流位置,浸没式则凭借极致的散热潜力,被公认为未来高密算力场景的核心方向。
冷板式液冷:80%市场占比的务实之选
冷板式液冷的核心思路很直接:“哪里热就盯哪里”。通过定制的金属冷板,直接贴合CPU、GPU这些核心发热部件,利用冷板内部循环的冷却液,把热量快速带走;服务器上其他发热较少的非核心部件,依然可以用传统风冷辅助散热。这种“局部液冷+全局风冷”的混合架构,让它在当下市场中具备明显优势,也成为大多数企业的首选。
1. 兼容性强,改造成本可控
冷板式液冷不用对现有服务器架构做颠覆性改动,很多原有风冷基础设施都能复用,这大大降低了部署成本——单机柜改造成本大概只有浸没式的30%-50%。对于大量存量数据中心的升级,或者功率密度在15-30kW/机柜的中高密度场景来说,冷板式这种“渐进式替代”的模式,能让企业以更低的风险快速落地液冷方案,这也是它能占据80%液冷市场份额的关键原因。
2. 技术成熟,运维不用“从零学起”
经过这些年的商业化应用,冷板式液冷的核心部件,比如冷板、换热器、泵阀这些,都已经实现规模化量产,国内很多厂商都能提供成熟产品,国产化率超过60%,供应链很稳定。更重要的是,它的运维流程和传统风冷数据中心兼容性很高,不用专门组建一支懂绝缘液体维护的专业团队,现有运维人员稍微培训就能上手,企业不用为了运维重新投入大量资源。
3. 契合政策导向,落地有保障
现在“东数西算”工程明确要求,新建数据中心50%以上项目要强制采用液冷技术,而且初期主要以冷板式为主。北京、上海、广东等多地还推出了算力券、专项补贴等政策,进一步降低了企业采用冷板式液冷的成本门槛。从实际应用效果来看,冷板式液冷能轻松把数据中心PUE降到1.2以下,完全符合绿色数据中心的政策要求。
浸没式液冷:突破算力极限的未来方向
如果说冷板式是“精准打击”,那浸没式液冷就是“全面覆盖”——把整个服务器直接泡在绝缘冷却液里,比如矿物油、氟化液这些不导电的液体,通过液体的自然对流或者沸腾,把服务器所有部件产生的热量都带走。虽然现在市场占比只有20%左右,但随着算力密度不断攀升,这种能实现“全域散热”的方案,正在成为高密算力场景的核心突破方向。
1. 散热效率拉满,支撑极限算力
液体的热传导效率是空气的几百倍,这让浸没式液冷的散热能力远超冷板式——大概是冷板式的5倍以上,单机柜散热功率轻松突破100kW,完全能适配高端高功耗芯片集群的需求。比如国内一些超算中心已经投用的浸没式液冷服务器,单机柜算力能提升到50kW,PUE甚至能低到1.05,接近理论上的最优值,这是冷板式很难达到的水平。
2. 又节能又可靠,长期使用更省心
浸没式液冷最大的一个优势是,服务器可以完全取消风扇——这不仅能让设备整体功耗降低5%-15%,还能彻底消除灰尘、湿度这些环境因素对硬件的影响。实际应用数据显示,采用浸没式液冷的服务器,故障率能降低80%以上,接近水下数据中心的可靠性水平。对于需要7×24小时连续运行的超算中心、AI训练集群来说,这种可靠性和节能效果带来的价值,是长期且可观的。
3. 技术突破加速,成本正在慢慢降下来
之前制约浸没式液冷发展的核心问题,是成本太高和运维复杂。但现在国内企业已经在关键技术上实现了突破:比如国产化的冷却液,成本比进口产品降低了40%;还有厂商实现了浸没式机柜的量产,运维流程也越来越标准化,不用再依赖复杂的专业操作。随着规模化应用的推进,业内预计到2030年,浸没式液冷的成本能降到现在的50%,市场占比有望提升到40%。
技术对决:不是替代,而是按需选择、协同演进
很多人觉得冷板式和浸没式是“二选一”的竞争关系,但实际上,两者是基于不同场景需求的差异化选择,未来会长期协同演进。它们的核心差异,用一张表就能看清楚:
|
对比维度
|
冷板式液冷
|
浸没式液冷
|
|---|---|---|
|
散热效率
|
中等,支持20-30kW/机柜
|
极高,支持50-100kW/机柜
|
|
部署成本
|
低,约为浸没式的30%-50%
|
高,单机柜成本为冷板式2-3倍
|
|
适用场景
|
通用云计算、企业级数据中心、存量改造
|
超算中心、AI训练集群、量子计算
|
|
市场定位
|
当前主流,短期(2025-2030)占主导
|
未来核心,高密场景渗透率快速提升
|
行业实践趋势:双路线并行,适配不同需求
从目前行业发展来看,大多数头部企业都采用了“冷板式规模化落地+浸没式前沿探索”的双路线策略。对于通用算力、存量改造这些当下核心需求,用冷板式快速实现规模化部署,保障业务稳定运行;对于超算、AI大模型训练这些未来高密算力场景,提前布局浸没式技术的研发和场景验证,积累实践经验。
比如在冷板式领域,行业内已经出现了智能调优方案,通过算法动态分配冷量,让制冷能效达到最优;在浸没式领域,企业们也在联合攻关单相、两相浸没式技术的核心难点,比如冷却液的循环效率、设备维护的便捷性等,推动技术不断成熟。
【声明】本内容来自华为云开发者社区博主,不代表华为云及华为云开发者社区的观点和立场。转载时必须标注文章的来源(华为云社区)、文章链接、文章作者等基本信息,否则作者和本社区有权追究责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱:
cloudbbs@huaweicloud.com
- 点赞
- 收藏
- 关注作者
评论(0)